Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Схематическое изображение пептидного шаблона до (а) и после (b) нанесения диоксида титана, ленты TiO2 после удаления белка (с) и схема транспорта электронов и ионов в полученных структурах.

Микрофотографии пептидного шаблона (а) и полученных на его основе трехмерных оксидных структур (b).

Электрохимические свойства материала: (А) кривые зарядки/разрядки, (B) сравнении емкости синтезированного материала с порошками TiO2 различного диаметра, (С) удельная емкость и кулоновская эффективность после нескольких циклов работы.

Литиевые батарейки на основе диоксида титана

Ключевые слова:  белки, диоксид титана, литиевая батарея, электродный материал

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

24 июня 2009

Для успешной работы электроды литиевых аккумуляторов должны удовлетворять определенному набору необходимых требований. Структурирование данных материалов на наноуровне позволяет обеспечить выполнение сразу двух из них, а именное создаёт большую удельную площадь поверхности контакта электролит/электрод и уменьшает диффузионную длину ионов лития, что положительным образом сказывается на эксплутационных характеристиках устройства. Кроме того, наноструктурирование обеспечивает повышенную живучесть материала в течение многих циклов зарядки/разрядки и предотвращает появление макродефектов в электроде.

В работе корейских ученых продемонстрирована возможность использования трехмерных каркасов TiO2 в качестве электродного материала для литиевых аккумуляторов. Выбор материала обусловлен высокой химической стабильностью данного оксида и его высокой удельной емкостью. В качестве удобного шаблона 3D структуры авторы работы выбрали высокоупорядоченные пептидные сети дифенилаланина. Слой оксида титана толщиной 15 нм был нанесен методом осаждения атомных слоев (atomic layer deposition), после чего белковая матрица была удалена путем обжига при 400ºС в течение часа. В результате удалось получить уникальную трехмерную структуру, состоящую из полых лент (nanoribbons). Достаточно большой размер полостей (порядка 30 нм в высоту и 150 в ширину) обеспечивает свободное проникновение электролита внутрь, что позволяет осуществлять ионный транспорт Li+ как снаружи, так и внутри каналов. Данное преимущество позволяет значительно сократить время зарядки/разрядки устройства. Кроме того, полученный материал обладает значительной удельной емкостью и хорошей циклируемостью благодаря стабильной структуре и высоким значениям ионной и электронной проводимости.

Авторы надеются, что предложенные в работе структуры послужат толчком для создания высокоэффективных электродов для вторичных литиевых батарей.




Комментарии
А у нас лучше! Вроде.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Собранные воедино: самоорганизация шариков в кружочки
Собранные воедино: самоорганизация шариков в кружочки

Конференции 2020-го: планы на первое полугодие
План по мероприятиям на первое полугодие 2020-го

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.